KR200242302Y1 - 워터제트를 이용한 퇴적물 수거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 상수원, 수원지, 항만 연안, 포구, 강과 하천 등의 저면에 쌓여 부영양화를 초래하는 퇴적물을 수거하기 위해서 퇴적층에 공기와 물을 강하게 분사하여 퇴적물이 흡입관을 통해 부상되도록 하여 수거할 뿐만 아니라, 수면위에서 퇴적물 수거장치의 위치이동이 가능한 워터제트를 이용한 퇴적물 수거장치에 관한 것으로,

바다나 강의 저면에 퇴적된 슬러지에 압력을 가하여 부상되는 슬러지를 수거하는 장치에 있어서,

하부가 개방된 몸체의 내측으로 슬러지를 흡입하기 위한 흡입실이 형성되며, 위치이동이 가능하게 형성되는 흡입기와;

상기한 흡입기의 흡입실에 포함되는 슬러지 퇴적층에 공급관의 노즐을 통해 강한 수압을 가하기 위한 워터제트 펌프와;

상기한 공급관을 통해 흡입실로 분사되는 물과 함께 대기중의 공기가 강하게 공급되도록 상기 공급관의 수면 위쪽의 도중에 형성되는 이젝터와;

상기한 이젝터와 워터제트 펌프에서 공급된 공기와 물에 의해서 와류를 일으키며 부상된 슬러지를 흡입관을 통해 수면위로 흡입하기 위해 형성되는 흡입펌프와;

상기 흡입펌프에서 흡입된 슬러지와 물을 분리하기 위한 드럼스크린; 으로 구성되는 것을 특징으로 하며,

상기한 흡입기의 저면부에는 상기 흡입기 위치이동이 수면 위에서 원격조절에 의해 가능하도록 DC모터에 의해 작동되는 궤도바퀴가 형성되고, 흡입기 몸체의 전방부에는 수면 위에서 수중의 상황을 파악할 수 있도록 수중카메라가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

워터제트를 이용한 퇴적물 수거장치{Sludge cart using water jet}

본 고안은 워터제트를 이용한 퇴적물 수거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상수원, 수원지, 항만 연안, 포구, 강과 하천 등의 저면에 쌓여 부영양화를 초래하는 퇴적물을 수거하기 위해서 퇴적층에 공기와 물을 강하게 분사하여 퇴적물이 흡입관을 통해 부상되도록 하여 수거할 뿐만 아니라, 수면위에서 퇴적물 수거장치의 위치이동이 가능한 워터제트를 이용한 퇴적물 수거장치에 관한 것이다.

문명과 산업기술의 발달과 함께 인간의 생활수준은 크게 향상되었지만, 지구의 곳곳은 수질오염, 대기오염, 생태계의 파괴 등과 같은 각종 오염 및 공해로 몸살을 앓고 있는 실정이다. 특히, 가정에서 배출되는 각종 생활오폐수, 산업현장에서 발생되는 산업폐기물들이 항만연안이나 호수 혹은 강으로 유출되면서 이들 오폐수에 포함된 다량의 무기 혹은 유기물질이 바다와 강의 저면에 축적되고 있다.

이렇게 항만연안이나 강에 육상의 슬러지가 유입되어 저면에 퇴적물이 축적되면 조류에 의한 영양공급원이 증가되어 부영양화가 초래되므로서, 바다에서는 적조현상으로 어패류가 사멸되고 강이나 호수에서는 적조현상으로 물의 자연정화 능력이 소실되어 죽은 물로 변하게 된다. 즉, 상기와 같이 바다나 강의 저면에 조류의 극심한 번성으로 인하여 어패류에 대한 산소결핍 등의 원인이 되어 주변환경이 황폐화되어지는 것이다.

특히 최근에 동해안 및 남해안에 발생되는 적조현상을 제거하기 위해서 황토를 뿌려주고 있으나, 이 같은 처리는 임시방편에 지나지 않을 뿐 해저면의 부영양화물질은 그대로 잔류하므로서 적조현상은 해마다 반복되고 있는 실정이다.

따라서 상기와 같은 처리방법보다는 적조 및 녹조의 원인이 되는 해저면과강바닦에 축적된 슬러지를 제거하는 근본적인 해결책이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

상기와 같이 해저면이나 강바닦에 축적된 슬러지를 제거하기 위한 장치들의 개발이 이루어지고 있는데, 그 중의 하나로서 실용신안등록 출원번호 2000-025200호와 같이 별도로 형성되는 슬러지 제거장치에 공기를 주입하여 공기와 함께 슬러지가 배출관을 통해 부상되도록 하는 장치가 있다.

즉, 상기한 종래의 슬러지 제거장치는 도 4와 같이 범선(S)에 설치된 펌프(P)에서 공급된 공기가 주입관(11)을 통해서 흡입실(12)에 전달되면, 슬러지가 흡입실(12)에 발생되는 공기의 와류로 인해서 부상되므로서 공기와 함께 배출관(13)을 통해 수거함(14)으로 분출되도록 형성된 것이다.

그러나 상기한 종래의 수거장치는 수면위에서 흡입실의 위치를 자유자재로 변경시키기 곤란하기 때문에 작업 중 흡입실의 이동을 위해서는 잠수부가 수중으로 들어가 흡입실의 위치를 이동시켜야만 하므로서 연속적인 작업이 불가능하였으며, 작업에 소요되는 비용과 시간이 과다하게 소용되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 상수원, 수원지, 항만 연안, 포구, 강과 하천 등의 저면에 쌓여 부영양화를 초래하는 퇴적물을 수거하기 위해서 퇴적층에 공기와 물을 강하게 분사하여 퇴적물이 흡입관을 통해 부상되도록 하여 수거할 뿐만 아니라, 수면위에서 퇴적물 수거장치의 위치이동이 가능한 워터제트를 이용한 퇴적물 수거장치를 제공하는 데 목적이 있는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

바다나 강의 저면에 퇴적된 슬러지에 압력을 가하여 부상되는 슬러지를 수거하는 장치에 있어서,

하부가 개방된 몸체의 내측으로 슬러지를 흡입하기 위한 흡입실이 형성되며, 위치이동이 가능하게 형성되는 흡입기와;

상기한 흡입기의 흡입실에 포함되는 슬러지 퇴적층에 공급관의 노즐을 통해 강한 수압을 가하기 위한 워터제트 펌프와;

상기한 공급관을 통해 흡입실로 분사되는 물과 함께 대기중의 공기가 강하게 공급되도록 상기 공급관의 수면 위쪽의 도중에 형성되는 이젝터와;

상기한 이젝터와 워터제트 펌프에서 공급된 공기와 물에 의해서 와류를 일으키며 부상된 슬러지를 흡입관을 통해 수면위로 흡입하기 위해 형성되는 흡입펌프와;

상기 흡입펌프에서 흡입된 슬러지와 물을 분리하기 위한 드럼스크린; 으로 구성되는 것을 특징으로 하며,

상기한 흡입기의 저면부에는 상기 흡입기 위치이동이 수면 위에서 원격조절에 의해 가능하도록 DC모터에 의해 작동되는 궤도바퀴가 형성되고, 흡입기 몸체의 전방부에는 수면 위에서 수중의 상황을 파악할 수 있도록 수중카메라가 형성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 의해 형성된 물 속 퇴적물 수거장치의 구성도.

도 2는 본 고안에 의해 형성되는 이젝터의 단면도.

도 3은 플록이 형성되는 모식도.

도 4는 종래기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 흡입기 21 : 몸체

22 : 흡입실 23 : 궤도바퀴

24 : 수중카메라 30 : 워터제트 펌프

31 : 공급관 31a : 노즐

32 : 물 공급호스 40 : 이젝터

50 : 흡입펌프 51 : 흡입관

60 : 드럼스크린 60 : 수거함

80 : 슬러지 S : 범선

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의해 형성된 물 속 퇴적물 수거장치의 구성도이며, 도 2는 본 고안에 의해 형성되는 이젝터의 단면도이며, 도 3은 플록이 형성되는 모식도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 고안에 의해 형성되어 슬러지를 흡입하는 흡입기를 지시하는 것이며, 도면부호 30은 워터제트 펌프를 지시하는 것이다.

상기한 흡입기(20)는 수중에 잠수된 상태로 수중의 저면을 따라 이동이 가능할 수 있도록 몸체(21)의 저면부에 궤도바퀴(23)가 형성되며, 상기 몸체(21)의 내측에는 하부가 개방된 흡입실(22)이 형성된다. 특히, 상기 몸체(21)의 저면에 형성된 궤도바퀴(23)는 DC모터에 의해서 운전되는 것으로, 조작자의 원격제어에 의해서 상기 흡입기(20)가 이동되도록 하기 위한 것이다. 상기한 흡입기(20)의 흡입실(22) 상부는 워터제트 펌프(30)에서 공급되는 고압의 물과 공기가 유입되기 위한 공급관(31)과, 상기 흡입실(22)로 분사된 물과 공기의 압력에 의해 부상되는 슬러지를 외부로 배출시키기 위한 흡입관(51)이 연결된다.

상기 공급관(31)에 물을 공급하기 위한 워터제트 펌프(30)는 범선(S)의 일측에 형성되며, 상기 워터제트 펌프(30)의 일측에는 바다물이나 강물을 끌어 올리기 위한 물 흡입호스(32)가 연결된다. 또한, 상기한 공급관(31)의 수면 위쪽의 도중에는 상기한 공급관(31)으로 대기 중의 공기가 유입될 수 있도록 별도의 이젝터(40)가 형성된다. 이 이젝터(40)는 도 2와 같이 형성된 벤츄리 관에 고압의 물이 통과되는 과정에서 발생되는 부압에 의해서 대기 중의 공기를 빨아 들여지도록 구성되는 것이다.

그리고 상기 흡입관(51)은 상기 공급관(31)으로 공급된 물 및 공기와 함께 부상되는 슬러지(80)를 흡입하여 수면위로 끌어 올기기 위한 것으로, 흡입관(51)의 상부 끝단은 범선(S)의 일측에 설치되는 흡입펌프(50)에 연결된다. 또한, 상기 흡입펌프(50)의 일측에는 상기 흡입펌프(50)에서 펌핑된 물과 슬러지(80)를 분리하기 위한 드럼스크린(60)과, 걸러진 슬러지(80)을 저장하기 위한 수거함(61)이 형성된다. 상기한 드럼스크린(60)은 물과 슬러지를 분리하여 수거하는 장치로 폐수처리 등에 일반적으로 사용되는 것이다.

특히, 상기한 흡입기(20) 몸체(21)의 전방부에는 범선(S)에 설치되는 모니터를 통해서 수중의 상황을 파악할 수 있도록 수중카메라(24)가 형성되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 형성되는 물속의 슬러지를 수거하기 위한 수거장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

강이나 바다의 저면에 퇴적된 슬러지를 제거하기 위해서 작업위치에 범선(S)을 위치시킨 다음에 공급관(31)과 흡입관(51)이 연결된 흡입기(20)를 잠수시킨다.

조작자는 수중카메라(24)를 통해 모니터에 비춰지는 상황을 보며 상기 흡입기(20)를 적당한 위치로 이동시킨 후, 워터제트 펌프(30) 및 흡입펌프(50)를 작동시킨다.

상기한 워터제트 펌프(30)가 작동되면, 물 흡입호스(32)로 끌어 올려진 물이공급관(31)을 통과하는 과정에서 이젝터(40)에서 부압이 발생되어 대기 중의 공기가 상기 공급관(31)으로 흡입되어진다. 이와 같이 흡입된 공기는 물과 함께 공급관(31)의 끝단에 형성된 노즐(31a)을 통해 흡입실(22) 내부에 고압으로 분사된다.

따라서 흡입실(22)이 위치되는 퇴적층의 슬러지(80)는 흡입실(22) 내부로 부상하게 되고, 부상된 슬러지(80)는 노즐(31a)에서 분사된 공기에 의해 발생되는 기포(산소)에 결합되어 도 3과 같이 플록(floc)이 형성된다.

이와 같이 형성된 플록과 공급관(31)에서 공급된 물은 상기한 흡입펌프(50)의 펌핑에 의해서 상기 흡입관(51)을 통해 상기 드럼스크린(60)으로 배출된다. 상기 드럼스크린(60)에서는 물과 스러지(80)를 분리하여 물은 다시 강이나 바다로 흘러 버리고 슬러지(80) 만이 수거되어 수거함(61)에 쌓이게 된다.

상기와 같은 작업은 수중카메라(24)에서 비춰지는 수중의 상태을 보면서 상기한 흡입기(20)를 이동시키며 슬러지를 흡입하는 작업이 가능하게 되므로서 보다 작업효율 및 작업시간이 월등하게 단축된다.

상기와 같이 형성되는 물속의 슬러지를 제거하기 위한 장치는 흡입기의 전방부에 수중카메라가 장착되어 수중의 상태를 확인할 수 있게 되며, 흡입기 몸체에 원격제어에 의해 작동되는 궤도바퀴가 형성되어 흡입기의 위치이동이 원격제어에 의해 가능하게 되므로서, 강이나 바다 속의 저면에 퇴적된 슬러지를 제거하는 데 드는 비용 및 시간이 절감되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 바다나 강의 저면에 퇴적된 슬러지에 압력을 가하여 부상되는 슬러지를 수거하는 장치에 있어서,

   하부가 개방된 몸체(21)의 내측으로 슬러지를 흡입하기 위한 흡입실(22)이 형성되며, 원격제어에 의해 위치이동이 가능하게 형성되는 흡입기(20)와;

   상기한 흡입기(20)의 흡입실(22)이 위치되는 슬러지 퇴적층에 공급관(31)의 노즐(31a)을 통해 강한 압력을 가하기 위한 워터제트 펌프(30)와;

   상기한 공급관(31)을 통해 흡입실(22)로 분사되는 물과 함께 대기 중의 공기가 강하게 공급되도록 상기 공급관(31)의 수면 위쪽의 도중에 형성되는 이젝터(40)와;

   상기한 이젝터(40)와 워터제트 펌프(30)에서 공급된 공기와 물에 의해서 와류를 일으키며 부상된 슬러지를 흡입관(51)을 통해 범선 위로 흡입하기 위해 형성되는 흡입펌프(50)와;

   상기 흡입펌프(50)에서 흡입된 슬러지와 물을 분리하기 위한 드럼스크린(60); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 워터제트를 이용한 퇴적물 수거장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 흡입기(20)의 저면부에는 DC모터에 의해 작동되는 궤도바퀴(23)가 형성되어 상기 흡입기(20)의 위치이동이 원격조절에 의해 수면 위에서 가능한 것을 특징으로 하는 워터제트를 이용한 퇴적물 수거장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 흡입기(20) 몸체(21)의 전방부에는 수면 위에서 수중의 상황을 파악할 수 있도록 수중카메라(24)가 형성된 것을 특징으로 하는 워터제트를 이용한 퇴적물 수거장치.